วงจรความร้อน Carnot คืออะไร?

วัฏจักรความร้อนของ Carnot ซึ่งเรียกว่าวัฏจักรคาร์โนต์อย่างถูกต้องมากขึ้นเป็นวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ในอุดมคติที่ใช้เพื่อกำหนดประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำงานระหว่างอุณหภูมิที่กำหนดสองอุณหภูมิมันถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ทางทฤษฎี แต่ไม่สามารถทำงานได้จริงในระบบทางกายภาพแม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วเครื่องยนต์สามารถสร้างการทำงานใกล้ประสิทธิภาพสูงสุด แต่การถ่ายเทความร้อนในรอบนั้นช้าเกินไปที่จะเป็นระบบที่ใช้งานได้จริงค่าหลักของวัฏจักรคาร์โนต์อยู่ในการสร้างประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับเครื่องยนต์ความร้อนประเภทอื่น ๆ

สมมติฐานสองข้อในการสร้างวัฏจักรความร้อน Carnot เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดและ mdash;กระบวนการทั้งหมดสามารถย้อนกลับได้และไม่มีการเปลี่ยนแปลงในเอนโทรปีกระบวนการย้อนกลับเป็นกระบวนการที่สามารถส่งคืนสู่สถานะเดิมโดยไม่มีการสูญเสียพลังงานเอนโทรปีคือปริมาณพลังงานในระบบที่ไม่สามารถทำงานได้ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ปริมาณเอนโทรปีในระบบจะต้องเพิ่มหรืออยู่เหมือนเดิมเมื่อกระบวนการเกิดขึ้นสมมติฐานเหล่านี้ไม่สามารถทำได้ภายใต้สภาพธรรมชาติ แต่มีประโยชน์ในการกำหนดประสิทธิภาพสูงสุด

สี่กระบวนการทำซ้ำในวัฏจักรความร้อนของ Carnotครั้งแรกคือการขยายตัวของความร้อน isothermal Isothermal หมายความว่าอุณหภูมิยังคงเหมือนเดิมตลอดกระบวนการปริมาณการเพิ่มขึ้นและความดันลดลงในช่วงนี้และพลังงานจะถูกเพิ่มเข้าไปในระบบ

กระบวนการต่อไปในที่รู้จักกันในชื่อการขยายตัวของอะเดียแบติก

ในกระบวนการอะเดียแบติกไม่มีความร้อนหรือหายไปจากระบบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันและปริมาตรสำหรับขั้นตอนนี้โดยเฉพาะความดันจะลดลงและปริมาตรจะเพิ่มขึ้นเพื่อลดอุณหภูมิสามคือการบีบอัดความร้อน isothermal

ความดันเพิ่มขึ้นและปริมาตรจะลดลงในระหว่างกระบวนการนี้และพลังงานจะถูกลบออกจากระบบในที่สุดการบีบอัด

adiabatic จะดำเนินการเพื่อส่งคืนระบบให้กลับสู่สถานะเดิมความดันเพิ่มขึ้นและปริมาตรจะลดลงเพื่อเพิ่มอุณหภูมิเนื่องจากสมมติฐานที่ว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีในช่วงวัฏจักรคาร์โนต์จึงสามารถดำเนินการได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดและรักษาพลังงานในปริมาณเท่ากันทุกครั้งสถานะเดิมยังคงมีเอนโทรปีบางอย่างแม้ในระบบในอุดมคตินี้ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถมีประสิทธิภาพ 100%ประสิทธิภาพที่แท้จริงของวัฏจักรความร้อน Carnot สามารถคำนวณได้โดยใช้อุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดในระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์หรือ kelvin (k)ในสมการนี้อุณหภูมิต่ำสุดจะถูกลบออกจากค่าสูงสุดและจำนวนนี้จะถูกหารด้วยอุณหภูมิสูงสุด